高中生物生物知識較碎、較多,教師在教學過程中及學生在學的過程中經常遇到一些教材中敘述不清或沒有加以敘述,但在高考中也經常出現的一些“碎”知識。筆者通過幾年的高三教學工作,對此問題進行總結,對自己來說是知識的升華,對學生來說是一種提示、提醒。對這些“碎”知識進行分類如下:
1、細胞結構及代謝
1.1、細胞膜的成分
1.1.1、細胞膜主要由脂質和蛋白質組成。此外,還有少量糖類。在一些試題中考查了膽固醇組成及與膜通透性的關系。
1.1.2、膽固醇是哺乳動物細胞膜的主要成分之一,正常情況下細胞膽固醇水平在多個不同層次受到嚴格調控。膽固醇與膜的生物物理特性如膜的流動性、通透性和韌性等有關,能調節許多與膜相連的酶的活性 ,影響膜蛋白的結構和功能或細胞表面標志的表達。
膽固醇是一種兼性分子, 其非極性段深入脂雙層約10個碳原子的深度, 在膜中可以沿其長軸做搖擺或旋轉運動。
對流動性影響:
影響膜流動性的因素很多 , 膽固醇對膜的流動性起著非常重要的作用。細胞膜的流動性主要受固醇/磷脂及飽和磷脂/不飽和磷脂比例的影響,改變膽固醇的濃度會影響細胞膜的流動性。
1.2、細胞器
1.2.1、液泡,主要存在于植物細胞中,內有細胞液,大液泡存在于植物成熟細胞中。其實在動物細胞中也有液泡退化了罷了,原生動物的收縮泡就相當于液泡,但是在中學階段認為液泡是植物特有細胞器。
1.2.2、溶酶體,內部含許多水解酶,具有的特點:酶保持游離狀態,這對行使正常功能和防止細胞自身被消化有著重要意義;所有水解酶在pH值=5左右時活性最佳,但其周圍胞質中pH值為7.2;只有當被水解的物質進入溶酶體內時,溶酶體內的酶類才行使其分解作用。一旦溶酶體膜破損,水解酶逸出,將導致細胞自溶。經常考查的內容,溶酶體起源于高爾基體的囊泡,是由高爾基體“出芽”產生的一種重要細胞器;溶酶體內的水解酶是由內質網上的核糖體合成經內質網和高爾基體加工形成的;在細胞凋亡過程中水解及消化細胞內物質并助于形成凋亡小體;能分解衰老、損傷的細胞器,吞噬并殺死侵入細胞的病毒或細菌。參與分泌過程的調節,如將甲狀腺球蛋白降解成有活性的甲狀腺素;精子變形過程中形成精子的頂體。
1.2.3、內質網:由膜連接而成的網狀結構,面積很大,內可連核膜,外連細胞膜,并與線粒體膜相連,內質網分兩類,粗面型內質網和光滑型內質網。粗面型內質網的功能是合成蛋白質大分子,并把它從細胞輸送出去或在細胞內轉運到其他部位。凡蛋白質合成旺盛的細胞,粗糙型內質網便發達。在神經細胞中,粗糙型內質網的發達與記憶有關。光滑型內質網的功能與糖類和脂類的合成、解毒、同化作用有關,并且還具有運輸蛋白質的功能。所以內質網對于蛋白質、糖類、脂質等合成過程中具有重要的作用。
1.2.4、高爾基體:高爾基體的主要功能將內質網合成的蛋白質進行加工、分類、與包裝,然后分門別類地送到細胞特定的部位或分泌到細胞外。高爾基體是完成細胞分泌物(如蛋白)最后加工和包裝的場所。從內質網送來的小泡與高爾基體膜融合,將內含物送入高爾基體腔中,在那里新合成的蛋白質肽鏈繼續完成修飾和包裝。高爾基體還合成一些分泌到胞外的多糖和修飾細胞膜的材料。經??疾榈氖?,在動植物細胞中都有但功能卻不一樣的一個細胞器,高爾基體在植物細胞中參與細胞壁的合成,但在動物細胞中它與腺細胞的分泌有很大關系。
1.2.5、中心體的復制,在每個細胞周期中,中心體復制一次。在有絲分裂末期,每個子代細胞繼承一個中心體,而在下次有絲分裂開始之前,它又包含有2個中心體。在分裂間期,中心體精確的復制周期為有絲分裂做前期準備。在高等動物細胞中,中心體復制由4個階段組成:中心粒分裂;中心粒復制;中心體分裂;子代中心體分離。
1.3、細胞核
細胞核是細胞的控制中心,在細胞的代謝、生長、分化中起著重要作用,是遺傳物質的主要存在部位。
除了高中教材中對于細胞核的結構由核膜、染色質、核仁、核孔之外,還有類似于細胞質基質、葉綠體基質、線粒體基質的核基質,包括核液與核骨架兩部分。核液含水、離子、多種酶類等成分;核骨架是由多種蛋白質形成的三維纖維網架,并與核被膜核纖層相連,對核的結構具有支持作用。
核孔不是一個簡單的通道,它包含有一個復雜而精細的結構體系,即核孔復合體,目前認為其上有100多種蛋白質組成,具有嚴格的選擇透過性。
1.4、ATP
ATP是活細胞內一種特殊的能量載體,是細胞進行生命活動的直接能源物質,但是在細胞內含量很少,之所以能不斷地為生命活動提供能量,是因為ATP與ADP在細胞內的相互轉化,且十分迅速,使ATP的含量維持在一個相對穩定、動態平衡的水平。不管是在饑餓時還是吃飽時,劇烈運動時還是安靜時等條件下。另外還要注意一些說法諸如哪些過程ADP含量增加、ATP含量增加等。
1.5、光合作用
1.5.1、色素分為兩類,一類具有吸收和傳遞光能的作用,包括絕大多數的葉綠素a,以及全部的葉綠素b、胡蘿卜素和葉黃素;另一類是少數處于特殊狀態的葉綠素a,能捕獲光能,并將受光能激發的電子傳送給相鄰的電子受體。
1.5.2、水的光解需要酶的作用,水的光解是由類囊體膜上的光系統II里的放氧復合體(水裂解酶)催化的,其催化中心在一個Mn結合蛋白里。
1.5.3、光合作用過程中是否有水的產生,人教版現行教材中光合作用總反應式為:
從這個總反應式看出,光合作用有水的分解,也有水的生成。所以在高中階段學習中如果問道產生水的細胞器仍包括葉綠體,另外一般設置問題時不會單獨問產生水的過程在光合作用的哪個時期。
1.5.4、C3、C5在葉綠體中的含量及變化
暗反應過程中,葉綠體基質中的1分子的C5結合1分子的CO2,生成2分子的C3,然后在ATP和NADPH的參與下進一步還原為有機物。當暗反應速率穩定時,C3的分子數是 C5的2倍,但在考查此問題時,往往是在C3、C5保持平衡狀態時,突然改變某種如光照、CO2等條件時,考慮二者的瞬間變化情況,當然長期在這種條件下時,二者含量還是保持平衡狀態。
1.6.細胞呼吸
1.6.1、判斷細胞呼吸方式時的實驗裝置是經常考查內容,NaOH、蒸餾水、有活性的萌發種子、無活性的萌發種子等材料的應用,對照原則的體現,通過判斷液滴的移動來分析呼吸方式。
1.6.2、呼吸商(respiratory quotient簡稱RQ),是指呼吸作用所釋放的CO2的mol數和吸收的O2的mol數的比例,又稱呼吸系數。分析和研究它,有利于解決呼吸作用的很多問題。諸如呼吸方式、呼吸底物判斷等。
1.6.3、無氧呼吸,只有第一階段產生能量,產生的[H]也用于第二階段酒精或乳酸的生成,并無積累。
1.6.4、發酵,無氧呼吸如果不用于高等動植物和人體,而用于為微生物時稱為發酵,如酒精發酵、乳酸發酵等,在發酵工業上所說的發酵,并非全是無氧的,如醋酸發酵就是需要氧的。
2、遺傳、變異、進化
2.1細胞分裂過程與DNA的復制
2.1.1、DNA復制發生在有絲分裂間期或減數第一次分裂前的間期,常用同位素標記處理法來考查推導或計算標記的鏈或DNA分子所占比例,以及根據標記的分裂時期。值得注意的是一要畫圖,二要以鏈為基本單位。
2.1.2、無絲分裂過程中無染色體的形成過程,無紡錘體的形成,但是DNA進行和有絲分裂一樣的復制并均分。無絲分裂是一種低等的細胞分裂方式,一般情況下,低等的生物細胞常進行無絲分裂。但高等生物細胞有時也進行無絲分裂。如人的肝細胞,這常發生在細胞需要快速分裂時。
2.1.3、轉錄翻譯過程,真核生物主要在細胞核內轉錄,在細胞質基質內翻譯,葉綠體、線粒體內能進行轉錄和翻譯。原核細胞轉錄翻譯場所相同,邊轉錄邊翻譯
2.2孟德爾遺傳定律
2.2.1、孟德爾遺傳定律的提出,應用到了假說演繹法,其中假說的演繹推理是一個重點, 假說的提出解釋了豌豆雜交實驗的實驗結果,并畫出了高莖豌豆與矮莖豌豆雜交實驗的分析圖解。進一步設想,如果假設是對的,不僅能解釋豌豆的雜交實驗結果,也能解釋并預期其他生物的雜交實驗結果。
假說是否符合實際,其核心在于“F1代產生的配子類型及比例”。根據假說,隱性親本只產生一種配子,如果讓F1代與隱性雜交,所得后代表現型及比例只與F1產生的配子有關,預期結果應是后代表現型有兩種,其比例為1:1。
2.2.2、某些種群在遺傳過程中,出現了特殊的分離比,或出現了致死現象而呈現的特殊分離比,不管是哪一種,都是圍繞“3:1”、“9:3:3:1”來推導。
2.3現代生物進化理論
2.3.1、包括種群是生物進化的原材料、突變和基因重組產生進化的原材料、自然選擇決定生物進化的方向、隔離是物種形成的必要條件、共同進化與生物多樣性的形成。
2.3.2、隔離是物種形成的必要條件而不是生殖隔離,生殖隔離是新物種形成的標志。對害蟲使用農藥,不是農藥對其產生了定向突變,而是農藥對其進行了選擇。
3、生命活動調節和生態
3.1 內環境組成與細胞內液
內環境主要包括組織液、淋巴、血漿,在試題考查中以細胞內液與組織液物質交換的箭頭圖居多,但往往會忽略細胞內液與組織液、淋巴之間的物質交換。
3.2 細胞外液滲透壓主要取決于蛋白質和無機鹽離子,等滲溶液對于人體來說相當于0.9%的氯化鈉溶液
3.3 CO2、O2多少的問題
原則上,哪里產生哪里多,哪里需要哪里多,CO2由細胞內產生,需要O2,與血漿相比,細胞內CO2多,O2少。
3.4 神經沖動在神經纖維上的傳導具有雙向性,在一個反射過程中在神經纖維上單向傳導;抑制性遞質會使下一個神經元胞內外電位差變大;考查電位變化時,高中階段產生動作電位時主要考慮Na+內流,維持和恢復靜息電位時主要考慮K+外流。
3.5 胰島素和胰高血糖素
胰島素的分泌會抑制胰高血糖素的分泌,相反,胰高血糖素的分泌會促進胰島素的分泌。
3.6 腎上腺素和腎上腺激素
腎上腺激素包括腎上腺素和其它皮質激素,腎上腺素由腎上腺髓質分泌的具有調節新陳代謝和血糖的激素,由下丘腦某區域支配;腎上腺皮質分泌糖皮質激素和鹽皮質激素等,屬于分級調節。
3.7 不同類激素接受的受體不同
含氮激素如甲狀腺激素、胰島素等,主要是與細胞膜受體結合;類固醇類激素如性激素主要與核受體結合,然后通過細胞內信號轉導系統或調節相應基因的表達來起作用。
3.8 溶菌酶
在免疫調節過程中,眼淚中的溶菌酶屬于第一道防線,血漿等體液中的溶菌酶屬于第二道防線。
3.9 各種植物激素
各種植物激素的功能很多,但在做題過程中需要記住它們最主要的功能。
4 生態問題
4.1 種群特征包括數量特征和空間特征,數量特征變化包括增長、波動、下降。
4.2 群落演替,時時刻刻都在進行
4.3 生態系統結構包括生態系統的組成成分和食物鏈、食物網營養結構兩部分。生態系統的功能分為三大功能,即能量流動、物質循環、信息傳遞。
對于在生物教學過程中這些零碎知識,需要老師和學生密切關注并加以記憶,在生物學的學習中能學出快樂,學出水平,通過碎知識來理解整個教材的基本內容。